En un nuevo estudio sin precedentes, los investigadores han demostrado que los neurotransmisores en el cerebro humano se liberan durante el procesamiento del contenido emocional del lenguaje, lo que proporciona nuevos conocimientos sobre cómo las personas interpretan el significado de las palabras.
por Virginia Tech
El trabajo, realizado por un equipo internacional dirigido por científicos de Virginia Tech, ofrece una comprensión más profunda de cómo el lenguaje influye en las elecciones humanas y la salud mental.
Liderado por el neurocientífico computacional Read Montague, profesor del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC y director del Centro de Investigación en Neurociencia Humana del instituto, el estudio representa una exploración única en su tipo de cómo los neurotransmisores procesan el contenido emocional del lenguaje, una función exclusivamente humana.
El descubrimiento , ahora en línea y programado para la edición del 28 de enero de Cell Reports , une lo biológico y lo simbólico, vinculando los procesos neuronales que probablemente han evolucionado para la supervivencia en una amplia gama de especies a lo largo de los eones con la riqueza de la comunicación y la emoción humanas.
«La creencia común sobre las sustancias químicas del cerebro , como la dopamina y la serotonina, es que envían señales relacionadas con el valor positivo o negativo de las experiencias», dijo Montague, coautor principal y corresponsal del estudio.
«Nuestros hallazgos sugieren que estas sustancias químicas se liberan en áreas específicas del cerebro cuando procesamos el significado emocional de las palabras. En términos más generales, nuestra investigación respalda la idea de que los sistemas cerebrales que evolucionaron para ayudarnos a reaccionar ante cosas buenas o malas en nuestro entorno también podrían desempeñar un papel en la forma en que procesamos las palabras, que son igualmente importantes para nuestra supervivencia».
Los investigadores son los primeros en medir simultáneamente la liberación de dopamina, serotonina y noradrenalina en humanos en el contexto de la compleja dinámica cerebral detrás de cómo las personas interpretan y responden al lenguaje.
«El contenido emocional de las palabras se comparte entre varios sistemas transmisores, pero cada uno de ellos fluctúa de forma diferente», explica Montague. «No existe una única región cerebral que se encargue de esta actividad, y no se trata simplemente de que una sustancia química represente una emoción».
Se tomaron mediciones neuroquímicas en pacientes sometidos a cirugía de estimulación cerebral profunda para el tratamiento del temblor esencial o para la implantación quirúrgica de cables para monitorear las convulsiones en pacientes con epilepsia. Los procedimientos se dirigen a regiones cerebrales claramente diferentes: el tálamo y la corteza cingulada anterior, respectivamente.
Mientras se mostraban palabras cargadas de emoción en una pantalla, se tomaron mediciones utilizando electrodos de fibra de carbono en el tálamo, junto con electrodos tradicionales de platino-iridio en la corteza cingulada anterior.
Los investigadores descubrieron que las palabras (positivas, negativas o neutras) modulan la liberación de neurotransmisores. Al medir la dinámica de las liberaciones en fracciones de segundo, identificaron patrones distintos vinculados con el tono emocional, las regiones anatómicas y el hemisferio del cerebro involucrado.
«El resultado sorprendente provino del tálamo», dijo William «Matt» Howe, profesor adjunto de la Escuela de Neurociencia de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech. «No se pensaba que esta región tuviera un papel en el procesamiento del lenguaje o el contenido emocional, pero observamos cambios en los neurotransmisores en respuesta a palabras emotivas.
«Esto sugiere que incluso las regiones cerebrales que no suelen estar asociadas con el procesamiento emocional o lingüístico podrían tener acceso a esa información. Por ejemplo, las partes del cerebro responsables de la movilización podrían beneficiarse de tener acceso a información emocionalmente significativa para guiar el comportamiento».
Aunque el descubrimiento principal se realizó en humanos, la validación en modelos animales proporcionó confianza adicional en los resultados.
Alec Hartle, uno de los primeros autores del estudio y estudiante de doctorado de la Facultad de Neurociencias en el laboratorio de Howe, realizó experimentos en modelos de roedores utilizando una técnica llamada optogenética para confirmar los patrones observados en humanos. Al utilizar luz para controlar células modificadas genéticamente, los científicos pudieron estudiar las funciones de neuronas y circuitos neuronales específicos.
«Lo que observamos en el cerebro humano fue extraordinario», afirmó Howe, coautor principal y corresponsal del estudio. «La validación en animales respalda y consolida las implicaciones más amplias de estos neurotransmisores en los sistemas de toma de decisiones».
Los nuevos hallazgos se basan en un estudio reciente publicado en Nature Human Behavior , en el que el grupo de investigación destacó el papel de la dopamina y la serotonina en el comportamiento social.
«Si bien los estudios anteriores se centraron en la neurotransmisión durante la toma de decisiones, esta investigación explora algo exclusivamente humano: el contenido emocional de las palabras escritas», afirmó Seth Batten, primer autor del estudio e investigador asociado principal del laboratorio Montague.
«A diferencia de los animales, los humanos podemos entender las palabras, su contexto y su significado. El estudio examina cómo los sistemas de neurotransmisores procesan palabras con diferente peso emocional, lo que refleja la hipótesis de que estos sistemas, que evolucionaron para mantenernos vivos, ahora también ayudan a interpretar el lenguaje».
Aunque todavía se encuentra en sus primeras etapas, la importancia del estudio reside en su naturaleza fundamental y en las preguntas que inspira para futuras investigaciones.
Las palabras utilizadas en el estudio se extrajeron de la base de datos Affective Norms for English Words (ANEW), que clasifica las palabras según su valencia emocional positiva, negativa o neutral.
Más información: Seth R. Batten et al, Las palabras emocionales evocan patrones específicos de región y valencia de liberación simultánea de neuromoduladores en el tálamo y la corteza humanos, Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.115162
